CN221768523U - 一种光电混装并集成断路器的emi滤波器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种光电混装并集成断路器的EMI滤波器，金属壳体内设有光纤和断路器及LC滤波组件；混装航插其包含的光纤插针和金属插针分别接收光电两种信号；光信号被输入至光纤束管后，由分线器收束后接至接触件输出；电信号经由断路器接至LC滤波组件，通过双绞屏蔽线输出至外部的矩形连接器。解决了如何在紧凑空间下解决后端和断路器上电源线、电源线和信号线间耦合及减重减积的问题。滤波器光电两信号通路分隔，不同模块分腔，大大减少了后端对断路器上电源线的耦合影响；利用光信号自身的低干扰、几乎不受电磁场影响的特性，在空间紧张的设备内减少了电源线与信号线的线间耦合，同时轻量化集成化的设计广泛适用于布局紧凑的航电系统。

Description

一种光电混装并集成断路器的EMI滤波器

技术领域

本实用新型涉及一种电磁兼容装置，特别涉及一种光电混装并集成断路器的EMI滤波器。

背景技术

现代电子设备由于轻量化、小型化的设计追求，导致内部安装空间紧凑，走线密集、从而对内部模块的重量体积越发严格。组装设备时，靠近电源输入端的断路器由于自身结构导致其上所接电源线裸露部分难以屏蔽，易受其他线路如输出线、信号线等耦合干扰，需要合适的外部金属结构帮助其屏蔽干扰；另外电源线中的电流会在导线周围产生磁场，线间存在的电容与电感的耦合，均会对附近信号线形成持续的干扰，影响信号的传输。传统上给信号线成对套上高阻磁环的手段不尽人意，信号线又较为密集，套环困难，增重较大，对滤波器内部空间要求也较大，导致滤波器所占空间大，使用方难以接受，因此将滤波器中信号线材质替换为质量轻体积小、不受磁场干扰的光纤来实现减重、解决紧凑环境下信号线与电源线间耦合的问题。

发明内容

针对如何在紧凑空间下解决后端和断路器上电源线、电源线和信号线间耦合及减重减积的问题，提出了一种光电混装并集成断路器的EMI滤波器：混装航插其包含的光纤插针和金属插针分别接收光电两种信号；光信号被输入至光纤束管后，由分线器收束后接至接触件输出；电信号经由断路器接至LC滤波组件，通过双绞屏蔽线输出至外部的矩形连接器。

本实用新型的技术方案为：

一种光电混装并集成断路器的EMI滤波器，包括由铝制外壳嵌套的钢制外壳和内部设有的光信号通路和电信号通路，所述光信号通路包括依次连接的混装航插光纤插针、光纤束管、光纤分线器、接触件；电信号通路包含依次连接的混装航插金属插针、断路器、LC滤波组件、双绞屏蔽线、矩形连接器；

所述光信号通路由混装航插内部光纤插针输入至光纤束管、光纤束管折弯后由光纤分线器收束后合为一股光纤，再藉由外部的接触件输出；

所述电信号通路的火线由混装航插金属插针输入至断路器的第一金属端子，火线再由断路器的第二金属端子引出后，穿过光信号通路设有的光纤上绝缘子、光纤下绝缘子配合形成的侧边孔，和零线合为一股通过电进线绝缘子接入LC滤波组件；火线和零线分别接到双绞屏蔽线；双绞屏蔽线的屏蔽层接地后，其屏蔽层内引线穿过电出线绝缘子连接至矩形连接器输出。

进一步的，所述光信号通路还包括光纤上绝缘子、光纤下绝缘子，光纤分线器由光纤上绝缘子、光纤下绝缘子固定。

进一步的，所述电信号通路的断路器独立分腔于铝制外壳，断路器的前端电源线穿过立柱与钢制外壳配合形成的通孔；后端电源线穿过光纤上绝缘子与光纤下绝缘子配合形成的侧边孔。

进一步的，光、电两信号通路在滤波器内部分布式隔离，电信号通路的LC滤波组件完整位于钢制内壳，可独立电装灌封拆卸。

进一步的，铝制外壳外部设计有一凹槽，内部贴有铝镀银导电橡胶衬垫；凹槽内圈包围的外接触面涂有磁漆。

进一步的，滤波器的外部右侧从上至下依次为断路器、设置在滤波器外部的保险开关、固定用的大波形垫圈及非金属扁六角螺母、定位角；将断路器保险开关穿过铝制外壳的内部右侧腔室的孔，并按定位角调整方向，在外部用大波形垫圈和非金属扁六角螺母固定。

进一步的，断路器位于铝制外壳内部的部分包含第一金属端子、第二金属端子、连接引线用平垫圈、小波形垫圈、裸端子、第一螺钉。

进一步的，所述电信号通路的火线由混装航插金属插针穿过铝制外壳内部的立柱与钢制外壳的底部形成的通孔输入至断路器的第一金属端子。

进一步的，LC滤波组件从左至右包括差模电感、差模电容、泄放电阻、共模电感、共模电容。

本实用新型的有益效果在于：

此滤波器因使用了光电两种信号，因而将其分为光信号通路和电信号通路以便说明。电信号通路：内含断路器与LC滤波组件，两处独立分腔，使设备电源通过混装航插的金属插针直入滤波器内断路器，实现对后端与断路器上电源线干扰的有效屏蔽，减少前后端耦合。光信号通路：集成进滤波器作为信号线路的光纤，其可以承载海量独立信号，带宽易于扩充，信号便于后端解析复原，适合信号线这种多线路同时工作、对通信质量和稳定要求高的线路，且不需要考虑屏蔽和灌封，客观上减小了体积和重量。由于光信号不受电磁干扰，大大减少了电源线在有限空间与信号线路的线间耦合。

所述断路器于铝制外壳内独立分腔，其上的电源线在滤波器内也会对常规信号线产生耦合。

所述LC滤波组件完整分腔于内部可拆卸钢制外壳，可独立电装灌封拆卸，提升了设备的可维修性，并是减重减积的关键。

所述光信号通路与电信号通路于滤波器内部分布式布局，结构设计合理，人工电装成本低，固定结构安全，滤波器可靠性高。

附图说明

图1为本实用新型EMI滤波器的线路逻辑框图；

图2为本实用新型光电混装的EMI滤波器的外部视图；

图3为本实用新型光电混装的EMI滤波器的外部后视图；

图4为本实用新型光电混装的EMI滤波器去除盖板后的内部视图；

图5为本实用新型光电混装的EMI滤波器去除内部钢制外壳及LC滤波组件视图；

图6为本实用新型光电混装的EMI滤波器内部钢制外壳及LC滤波组件视图；

图7为本实用新型附图4中A-A的侧面剖视图；

图8为本实用新型光电混装的EMI滤波器三维内部视图；

附图标识：

1铝制外壳；2、铝镀银导电橡胶衬垫；3、光电混装航插；4、金属插针；5、光纤插针；6、断路器；7、断路器保险开关；8、大波形垫圈；9、非金属扁六角螺母；10、定位角；11、第一金属端子；12第二金属端子；13、平垫圈；14、小波形垫圈；15、裸端子；16、第一螺钉；17电源线火线；18、电源线零线；19、立柱；20、钢制外壳；21、光纤分线器；22、光纤上绝缘子；23、光纤下绝缘子；24、差模电感；25、差模电容；26、泄放电阻27、共模电感；28、共模电容；29、双绞屏蔽线；30、矩形电连接器；31、光纤束管；32、第二螺钉；33、接触件；34、电出线绝缘子；35、盖板；36、第三螺钉；37、电进线绝缘子。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

一种光电混装并集成断路器的EMI滤波器，如图8所示，具体如下：

如图2所示，滤波器铝制外壳1外部设计有一凹槽，内部贴有铝镀银导电橡胶衬垫2，目的是减少仪器设备与滤波器安装面的缝隙，减少电磁泄露；凹槽内圈包围的外接触面涂有磁漆，以减少环境腐蚀。

图2右侧从上至下依次为断路器6、设置在滤波器外部的保险开关7、固定用的大波形垫圈8及非金属扁六角螺母9、定位角10，将断路器保险开关7穿过铝制外壳1的内部右侧腔室的孔，并按定位角10调整方向，在外部用大波形垫圈8和非金属扁六角螺母9固定后，按下保险开关7；

如图4所示，断路器6位于铝制外壳1内部的部分包含第一金属端子11、第二金属端子12，包含连接引线用平垫圈13、小波形垫圈14、裸端子15、第一螺钉16。

如图5所示：图5左侧为混装航插3的内部，内含金属插针4和光纤插针5，其方形法兰嵌入铝制外壳1并用螺钉固定；

如图5所示，混装航插电源线的电源线火线17和电源线零线18分别经过立柱19与钢制外壳20底部配合形成的的右侧和左侧通孔；钢制外壳20通过第三螺钉36固定于铝制外壳1内部。

电源线火线17接至断路器的第一金属端子11，由其第二金属端子12引出，穿过固定光纤分线器21的光纤上绝缘子22和光纤下绝缘子23配合形成的侧边孔洞，和两电源线零线18会和后，通过电进线绝缘子37接至图6内部钢制外壳20内的LC滤波组件的输入。

如图6滤波组件从左至右包括：差模电感24、差模电容25、泄放电阻26、共模电感27、共模电容28，

如图5所示，电源线经过LC滤波组件输出后接至双绞屏蔽线29，双绞屏蔽线29的屏蔽层接地后，其引线再接至矩形电连接器30输出，注意矩形连接器与双绞屏蔽线29的引线焊接好后，外部裸露的焊杯部分需要用合适的热缩管套管保护。

光信号通路：由混装航插3的光纤插针5接至光纤束管31，多股光纤束管由光纤上绝缘子22和光纤下绝缘子23内的光纤分线器21合为一股光纤，并由4颗第二螺钉32固定在铝制外壳内部台阶上，接至外部接触件33输出，外部合为一股的光纤连同接触件需蜷曲套袋并贴有警告折弯标识，防止验收和使用人员误操作。电装、半成品检验、灌封后将滤波器盖板35用螺钉固定在钢制外壳20和铝制外壳1的四角来完成封盖门之后通过试验和成品检验后即可入库。由于光纤束管在滤波器内需要弯折，设计时需充分考虑光纤束管的折弯半径和及其前后线缆的固定方式，光纤束管还需考虑到附近电信号通路由于振动形成的线路摩擦对其影响，因此需要对电信号线路进行一定的走线规划和固定来确保光纤束管安全，增加产品的可靠性和安全性。

所述电信号通路内部电容电感可根据EMC测试需求自行选购或绕制；

所述光信号通路中的光纤绝缘子应采用有弹性的工程塑料制作，确保分线器与其紧配合。

所述光电两信号通路在滤波器内部分布式隔离，电信号通路的LC滤波组件完整位于内部钢制外壳、可独立电装灌封拆卸；因此光信号通路固定后无需灌封。

所述内部钢制外壳通过螺钉与铝制外壳内部配合，并用其一角配合铝制外壳其他三个角作为滤波器盖板的安装孔。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的1种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种光电混装并集成断路器的EMI滤波器，其特征在于，包括由铝制外壳嵌套的钢制外壳和内部设有的光信号通路和电信号通路，所述光信号通路包括依次连接的混装航插光纤插针、光纤束管、光纤分线器、接触件；电信号通路包含依次连接的混装航插金属插针、断路器、LC滤波组件、双绞屏蔽线、矩形连接器；

所述光信号通路由混装航插内部光纤插针输入至光纤束管、光纤束管折弯后由光纤分线器收束后合为一股光纤，再藉由外部的接触件输出；

所述电信号通路的火线由混装航插金属插针输入至断路器的第一金属端子，火线再由断路器的第二金属端子引出后，穿过光信号通路设有的光纤上绝缘子、光纤下绝缘子配合形成的侧边孔，和零线合为一股通过电进线绝缘子接入LC滤波组件；火线和零线分别接到双绞屏蔽线；双绞屏蔽线的屏蔽层接地后，其屏蔽层内引线穿过电出线绝缘子连接至矩形连接器输出。

2.根据权利要求1所述的光电混装并集成断路器的EMI滤波器，其特征在于，所述光信号通路还包括光纤上绝缘子、光纤下绝缘子，光纤分线器由光纤上绝缘子、光纤下绝缘子固定。

3.根据权利要求1所述的光电混装并集成断路器的EMI滤波器，其特征在于，所述电信号通路的断路器独立分腔于铝制外壳，断路器的前端电源线穿过立柱与钢制外壳配合形成的通孔；后端电源线穿过光纤上绝缘子与光纤下绝缘子配合形成的侧边孔。

4.根据权利要求1所述的光电混装并集成断路器的EMI滤波器，其特征在于，光、电两信号通路在滤波器内部分布式隔离，电信号通路的LC滤波组件完整位于钢制内壳，可独立电装灌封拆卸。

5.根据权利要求1所述的光电混装并集成断路器的EMI滤波器，其特征在于，铝制外壳外部设计有一凹槽，内部贴有铝镀银导电橡胶衬垫；凹槽内圈包围的外接触面涂有磁漆。

6.根据权利要求1所述的光电混装并集成断路器的EMI滤波器，其特征在于，滤波器的外部右侧从上至下依次为断路器、设置在滤波器外部的保险开关、固定用的大波形垫圈及非金属扁六角螺母、定位角；将断路器保险开关穿过铝制外壳的内部右侧腔室的孔，并按定位角调整方向，在外部用大波形垫圈和非金属扁六角螺母固定。

7.根据权利要求1所述的光电混装并集成断路器的EMI滤波器，其特征在于，断路器位于铝制外壳内部的部分包含第一金属端子、第二金属端子、连接引线用平垫圈、小波形垫圈、裸端子、第一螺钉。

8.根据权利要求1所述的光电混装并集成断路器的EMI滤波器，其特征在于，所述电信号通路的火线由混装航插金属插针穿过铝制外壳内部的立柱与钢制外壳的底部形成的通孔输入至断路器的第一金属端子。

9.根据权利要求1所述的光电混装并集成断路器的EMI滤波器，其特征在于，LC滤波组件从左至右包括差模电感、差模电容、泄放电阻、共模电感、共模电容。